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iOS Category详解

一、概述

Category是Objective-C 2.0之后添加的语言特性,Category又叫分类、类别、类目,能够在不改变原来类内容的基础上,为类增加一些方法。除此之外,Category还有以下功能:

(1)将类的实现分开写在几个分类里面。
这样做的好处:

  • 可以减少单个文件的体积
  • 可以把不同的功能组织到不同的Category里
  • 可以由多个开发者共同完成一个类
  • 可以按需加载想要的category

(2)声明私有的方法。

(3)模拟多继承。

 

二、Category的定义与使用

为了便于理解,这里直接通过一个小例子去讲解其用法。

例如,我们创建一个Person类,并为其创建一个Category命名为MyCategory。创建Category很简单,如下图:

snip20170109_5

snip20170109_8

为Person创建一个名为MyCategory的Category后,会自动生成Person+MyCategory.h和Person+MyCategory.m文件。我们在MyCategory中声明和实现一个read方法,如下:

之后我们可以在ViewController或其他地方使用分类中添加的方法,如下:

打印结果:

使用注意

  1. 分类只能增加方法,不能增加成员变量。
  2. 分类方法实现中可以访问原来类中声明的成员变量。
  3. 分类可以重新实现原来类中的方法,但是会覆盖掉原来的方法,会导致原来的方法没法再使用(实际上并没有真的替换,而是Category的方法被放到了新方法列表的前面,而原来类的方法被放到了新方法列表的后面,这也就是我们平常所说的Category的方法会“覆盖”掉原来类的同名方法,这是因为运行时在查找方法的时候是顺着方法列表的顺序查找的,它只要一找到对应名字的方法,就会罢休,殊不知后面可能还有一样名字的方法)。
  4. 当分类、原来类、原来类的父类中有相同方法时,方法调用的优先级:分类(最后参与编译的分类优先) –> 原来类  –> 父类,即先去调用分类中的方法,分类中没这个方法再去原来类中找,原来类中没有再去父类中找。
  5. Category是在runtime时候加载,而不是在编译的时候。

三、Category与成员变量、属性

如果你在你Category的.h文件中写如下代码:

Xcode会报如下错误:

通过这句话我们知道Xcode是不允许我们在Category中添加成员变量的。

 

为什么不能添加成员变量呢?

Objective-C类是由Class类型来表示的,它实际上是一个指向objc_class结构体的指针。它的定义如下:

objc_class结构体的定义如下:

在上面的objc_class结构体中,ivars是objc_ivar_list(成员变量列表)指针;methodLists是指向objc_method_list指针的指针。在Runtime中,objc_class结构体大小是固定的,不可能往这个结构体中添加数据,只能修改。所以ivars指向的是一个固定区域,只能修改成员变量值,不能增加成员变量个数。methodList是一个二维数组,所以可以修改*methodLists的值来增加成员方法,虽没办法扩展methodLists指向的内存区域,却可以改变这个内存区域的值(存储的是指针)。因此,可以动态添加方法,不能添加成员变量。

 

Category不能添加成员变量(instance variables),那到底能不能添加属性(property)呢?

这个我们要从Category的结构体开始分析:

从Category的定义也可以看出Category的可为(可以添加实例方法,类方法,甚至可以实现协议,添加属性)和不可为(无法添加实例变量)。

但是为什么网上很多人都说Category不能添加属性呢?

实际上,Category实际上允许添加属性的,同样可以使用@property,但是不会生成_变量(带下划线的成员变量),也不会生成添加属性的getter和setter方法,所以,尽管添加了属性,也无法使用点语法调用getter和setter方法。但实际上可以使用runtime去实现Category为已有的类添加新的属性并生成getter和setter方法。详细内容可以看峰哥之前的文章:《iOS Runtime之四:关联对象

 

四、Category与Extension

1、Extension的基本用法

Extension的创建方法与Category一样,只要在原来选择Category选择Extension即可,比如我们为Person创建一个名为MyExtension的Extension,则最终会生成一个Person_MyExtension.h文件:

但要注意的是和Category不同的是它不会生成Person_MyExtension.m文件。之后我们可以在Person_MyExtension.h中直接添加成员变量、属性和方法,如下:

 

他常用的形式不是创建一个单独的文件,而是在实现文件中添加私有的成员变量、属性和方法。例如:

 

2、Extension与Category区别

  • Extension
    • 在编译器决议,是类的一部分,在编译器和头文件的@interface和实现文件里的@implement一起形成了一个完整的类。
    • 伴随着类的产生而产生,也随着类的消失而消失。
    • Extension一般用来隐藏类的私有消息,你必须有一个类的源码才能添加一个类的Extension,所以对于系统一些类,如NSString,就无法添加类扩展
  • Category
    • 是运行期决议的
    • 类扩展可以添加实例变量,分类不能添加实例变量
    • 原因:因为在运行期,对象的内存布局已经确定,如果添加实例变量会破坏类的内部布局,这对编译性语言是灾难性的。

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  1. co说道:

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